KR101825520B1 - 리세싱 및 그브빙을 위한 절단 공구 - Google Patents

리세싱 및 그브빙을 위한 절단 공구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반경 방향 및 축 방향으로의 리세싱을 위한 그리고 주로 금속 재료의 소위 그루빙을 위한 측면 운동용 절단 공구(1)에 관한 것이다. 상기 절단 공구는 클램핑 홀더(2) 및 절단 요소(6)가 놓이는 상기 클램핑 홀더(2)에 체결되는 절단 요소 기저부(3)를 가지며, 상기 절단 요소가 클램핑 클로(5)의 클램핑 핑거(4)에 의해 절단 요소 기저부(3) 상으로 가압되며, 상기 절단 요소(6)가 프리즘에 의해 절단 요소 기저부(3) 상에서 안내된다. 상기 절단 요소(6)는 클램핑 핑거(4)를 향하는 절단 요소의 평탄한 표면에, 주택의 새들 루프 또는 가블 루프 방식으로 상기 표면에서 시작하여 상기 절단 요소(6) 내측으로 연장하는 반대쪽으로 경사진 두 개의 평탄한 직사각형 루프 슬로프(7)들을 가지며, 상기 클램핑 핑거(4)는 상기 절단 요소(6)를 향하는 바닥 측에, 상기 루프 슬로프(7)들에 맞추어진 두 개의 램프(8)들을 가지며, 상기 절단 요소(6)의 상기 평탄한 표면(12)은 두 개의 영역을 포함하고, 상기 두 개의 영역 사이에 상기 두 개의 루프 슬로프(7)들이 형성된다.

Description

리세싱 및 그브빙을 위한 절단 공구 {SCHNEIDWERKZEUG ZUM EINSTECHEN UND STECHDREHEN}
본 발명은 클램핑 홀더 및 절단 요소가 놓이는 상기 클램핑 홀더에 체결되는 절단 요소 기저부를 갖춘, 반경 방향 및 축 방향 리세싱을 위한 그리고 주로 금속 재료의 측면 운동을 위한, 소위 그루빙을 위한 절단 공구에 관한 것이며, 여기서 절단 요소는 클램핑 클로(claimping claw)의 클램핑 핑거에 의해 절단 요소 기저부 상으로 가압되며 프리즘에 의해 절단 요소 기저부 상에 안내된다.
그와 같은 절단 공구는 DE 10 2008 001135 A1호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 절단 요소가 그의 시트로부터 나사가 빠짐없이 측면 선회 작동들이 또한 수행될 수 있는 방식으로 특허청구범위 제 1항의 전제부에 따른 절단 공구의 구성 요소들과 함께 절단 공구를 개선하고자 하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 클램핑 클로가 측면으로 선회되는 것을 방지하고자 하는 것이다.
이러한 목적은 클램핑 핑거를 향하는 평탄한 표면 상에, 주택의 새들 루프(saddle roof) 또는 가블 루프(gable roof) 방식으로 상기 평탄한 표면에서 시작하여 절단 요소로 연장하는, 반대 방향으로 경사진 두 개의 평탄한 직사각형 루프 슬로프들을 절단 요소가 가지며, 그리고 절단 요소를 향하는 바닥 측에, 상기 슬로프들에 맞추어진 두 개의 램프들을 클램핑 핑거가 갖는다는 점에서, 본 발명에 따라 달성된다.
절단 요소가 한편으로 프리즘에 의해 절단 요소 기저부 상에서 안내되며, 다른 한편으로 클램핑 핑거 상의 대응 램프들이 결합되는 루프 슬로프들을 그 표면 상에 갖기 때문에, 절단 요소는 상부 및 바닥 측들에서 안내되며, 또한 그의 시트로부터 나사가 빠짐이 없이 측면 선회 작동들을 수행할 수 있다.
절단 요소의 표면의 일부를 형성하는 릿지 표면은 바람직하게, 두 개의 루프 슬로프들 사이에 위치된다. 이러한 릿지 표면은 클램핑 클로의 클램핑 핑거 또는 클램핑 요소 내측으로 통과될 수 있는 예리한 에지의 형성을 방지하는데 필요하다. 클램핑 요소 또는 클램핑 핑거 내의 두 개의 루프 슬로프들 사이에 반경(radius)이 존재한다.
본 발명의 일 실시예에서, 릿지 표면은 짧은 변과 긴 변을 갖는 직사각형을 형성한다. 직사각형의 짧은 변은 바람직하게, 릿지 표면(9)의 폭(b)과 동일하며, 따라서 루프 슬로프(7)들 사이의 거리와 동일하며, 직사각형의 긴 변은 루프 슬로프들의 폭(B)과 동일하다. 따라서 최선의 사용은 유용한 표면적으로 만드는 것이다.
바람직한 일 실시예에서, 루프 슬로프들은 절단 요소의 표면에 대해 15° > α > 5°의 각도, 바람직하게 α= 10°로 연장하며, 루프 슬로프들은 릿지 표면에서 시작하여 절단 요소의 에지로 연장한다. 절단 요소는 한편으로, 단지 이들 각도에서만 단지 작은 정도로 약화되며, 다른 한편으로 절단 공구에 쉽게 고정된다. 보다 큰 각도, 즉 15°초과의 각도에서, 절단 요소는 과도하게 약화될 수 있다. 5°미만의 각도에서 절단 공구에의 고정은 충분하지 않다.
절단 요소 기저부 및 클램핑 클로는 요철 결합에 의한 정밀 끼워 맞춤으로 클램핑 홀더 상에서 유리하게 안내되며, 그에 따라 고정을 개선하는 효과를 가진다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 후방으로, 즉 절단 요소로부터 멀어지는 쪽으로 기울어지고 요부(groove)로서 설계되는 경사진 평면이 클램핑 홀더 상에 위치되며, 철부(tongue)로서 설계되는, 유사하게 경사진 평면을 갖는 클램핑 클로가 요철 결합의 방식으로 정밀하게 끼워 맞춰지도록 이러한 요부 상에 놓인다. 이러한 정밀 안내의 결과로써, 클램핑 요소의 측면 방향 선회가 방지되거나 불가능해진다.
절단 요소에 대한 클램핑 클로의 클램핑력을 증가시키기 위해서, 리브로서 설계된 베어링 포인트들이 램프들로부터 멀어지는 쪽의 단부에 있는 클램핑 클로의 경사 평면 상에 위치되며, 클램핑 스크류용 리드스루(leadthrough)가 램프를 향하는 경사 평면의 반대쪽 단부에 위치된다. 따라서 클램핑 스크류가 조여짐에 따라 클램핑력을 증가시킬 때 긴 레버 아암이 작용한다.
본 발명에 따른 절단 요소는 세라믹 및/또는 CBN으로 구성되며 상부 측 및 바닥 측을 가지며 상기 상부 및 바닥 측들을 연결하는 측 표면들을 가진다. 절단 요소는 바람직하게, 전술한 절단 공구에 사용될 수 있다.
본 발명에 따라서, 절단 요소는 그의 상부 측에, 주택의 새들 루프 또는 가블 루프의 방식으로 표면에서 시작하여 절단 요소로 연장하는, 반대쪽으로 경사진 두 개의 평탄한 직사각형 루프 슬로프들을 가진다. 이들 루프 슬로프들은 절단 공구 내측으로의 비틀림-방지 삽입(twist-prooof insertion)을 가능하게 한다.
절단 요소의 표면의 일부를 형성하는 릿지 표면은 바람직하게, 두 개의 루프 슬로프들 사이에 위치된다. 이러한 릿지 표면은 예리한 에지의 형성을 방지하는데 필요하다.
바람직한 일 실시예에서, 루프 슬로프들은 절단 요소의 표면에 대해 15° > α > 5°의 각도, 바람직하게 α= 10°로 연장하며, 루프 슬로프들은 릿지 표면에서 시작하여 절단 요소의 에지로 연장한다. 절단 요소는 한편으로, 단지 이들 각도에서만 단지 작은 정도로 약화되며, 다른 한편으로 절단 공구에 쉽게 고정된다. 보다 큰 각도, 즉 15°초과의 각도에서, 절단 요소는 과도하게 약화될 수 있다. 5°미만의 각도에서 절단 공구에의 고정이 충분하지 않다.
일 실시예에서, 절단 요소는 그의 바닥 측에 돌출 결합 요소를 가진다. 따라서 절단 요소는 바닥 측에서 비틀림 없는 방식으로, 그리고 그의 상부 측에서 루프 슬로프들을 통해서 안내될 수 있다. 바람직한 하나의 설계에 있어서, 결합 요소들은 구형 돌기들이다. 그러므로 결합 요소들은 유리하게 프리즘 가이드의 일부이다.
본 발명의 일 실시예에서, 상부 및 바닥 측들의 지지 표면들 및/또는 절단 요소의 베벨들은 소결 중에 생기는 소결 외피로 구성되며 재료 제거 처리에 의해 손상되지 않는 적어도 부분적인 구역들을 가진다. 따라서 소결 후의 끝손질(refinishing)이 적어도 부분적으로 방지된다.
바람직한 일 실시예에서 상부 및 바닥 측들의 전체는 소결 중에 생기는 소결 외피로 구성된다. 소결 외피가 종종 기저 재료보다 더 큰 경도를 갖기 때문에, 따라서 절단 재료의 내마모성이 증가된다.
소결 중에 생기는 소결 외피로 구성되는 절단 요소의 표면적이 크면 클수록, 경도가 증가된다. 그러므로, 바람직하게 모든 베벨들 및/또는 측면들은 소결 중에 생기는 소결 외피로 구성된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서 각각의 측 표면들 또는 바람직하게 모든 측 표면들은 소결 중에 생기는 소결 외피로 구성된다.
절단 요소의 상부 및/또는 바닥 측 및/또는 측 표면들 및/또는 베벨들에는 경도를 개선하기 위한 단층 또는 다층 코팅이 제공될 수 있다.
특히 전술한 절단 공구를 위한 클램핑 핑거를 갖는 본 발명에 따른 클램핑 클로는 반대쪽으로 경사진 두 개의 평탄한 직사각형 램프들이 주택의 새들 루프 또는 가블 루프의 역형태로서 클램핑 핑거 상에 위치되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이, 절단 요소 기저부 및 클램핑 클로는 바람직하게, 요철 결합에 의해서 정밀한 끼워 맞춤 방식으로 클램핑 홀더 상에 안내된다. 따라서 절단 요소 및 클램핑 클로는 항상 필요한 위치에 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에서, 클램핑 홀더는 요부를 가지며 절단 요소 기저부는 클램핑 홀더를 향하는 측에 철부를 가지며, 절단 요소 기저부는 요부 내에 결합하는 철부에 의해 정밀한 끼워 맞춤 방식으로 클램핑 홀더 상에 안내된다.
바람직하게, 치형 구멍들이 클램핑 홀더 상의 절단 요소 기저부의 철부 및/또는 지지 표면 내측에 채용되며, 절단 요소 기저부는 치형 구멍들의 수에 일치하는 보어홀(borehole)들을 가지며, 절단 요소 기저부를 클램핑 홀더에 체결하기 위한 치형 구멍들 내측에 절단 요소 기저부를 통과한 스크류들이 나사 결합된다. 이러한 방식으로 간단하고 안전한 연결이 확립된다.
절단 요소 기저부는 바람직하게 클램핑 클로에 직각으로 지향된다.
클램핑 홀더 상에 요부로서 설계된, 경사 평면에 대해 각도(y)로 연장하는 체결 구멍이 경사 평면 내측으로 도입되며, 클램핑 클로를 통과하는 클램핑 스크류가 클램핑 클로를 클램핑 홀더에 체결하기 위한 체결 구멍에 결합한다.
본 발명의 추가의 특징들이 이후에 설명되는 12 개의 도면들에 도시되어 있다.
도 1은 클램핑 홀더(2), 클램핑 요소 기저부(3), 클램핑 클로(5), 및 절단 요소(6)를 가지는, 본 발명에 따른 절단 공구(1)를 도시하는 도면이며,
도 2는 도 1에 따른 요소들의 확대도이며,
도 3은 절단 요소 기저부(3)와 체결되고 절단 요소(6)가 놓이는 클램핑 홀더(2)를 도시하는 도면이며,
도 4는 단지 클램핑 홀더(2)만을 도시하는 도면이며,
도 5는 체결된 절단 요소 기저부(3)를 갖는 단지 클램핑 홀더(2)만을 도시하는 도면이며,
도 6은 삽입된 클램핑 스크류(17)를 갖는 본 발명에 따른 클램핑 클로(5)의 사시도이며,
도 7은 삽입된 클램핑 스크류가 없는 클램핑 클로(5)를 도시하는 도면이며,
도 8은 클램핑 클로(5)의 저면도이며,
도 9는 도 4에 따른 클램핑 홀더(2)의 측면도이며,
도 10은 클램핑 홀더(2)의 평면도이며,
도 11a는 절단 요소 기저부(3)의 측면도이며,
도 11b는 절단 요소 기저부(3)의 횡단면도이며,
도 12a는 본 발명에 따른 절단 요소(6)의 평면도이며,
도 12b는 본 발명에 따른 절단 요소(6)의 사시도이다.
본 발명에 개시된 클램핑 홀더(2)는 기저부 홀더로서도 지칭되며, 절단 요소 기저부(3)는 파팅 블레이드(parting blade)로서도 지칭되며, 그리고 클램핑 클로(5)는 파팅 인서트로서도 지칭된다.
본 발명은 기본 설계에서 리세싱, 나사 절단, 및 그루빙을 위한 것과 유사하게 사용될 수 있는 절단 공구(1)(도면들 참조)에 관한 것이다. 절단 공구는 항상, 이후에 클램핑 홀더(2)로서 지칭되는 기저부 지지대, 교환가능한 절단 요소 기저부(3), 및 이후에 클램핑 클로(5)로서 지칭되는 교환가능한 절단 요소 홀드-다운 장치로 구성된다. 절단 요소 기저부(3) 및 클램핑 클로(5)는 소위 클램핑 시스템을 형성하며 사용된 절단 요소(6)의 형상 및 기능에 따라 변경된다.
클램핑 홀더(2)(도 1 내지 도 5 참조)는 축방향으로 안내 홈(10)을 가지며, 그 기저부에 치형 구멍(11)이 채용된다. 철부(24: tongue)는 클램핑 홀더(2)를 향한 절단 요소 기저부(3)의 측에서 안내 홈(10) 내측으로 돌출한다. 철부(24)는 정밀 끼워 맞춤 방식으로 안내 홈(10) 내측으로 삽입됨으로써, 절단 요소 기저부(3)가 클램핑 홀더(2) 상에서 정밀하게 안내된다.
절단 요소(6)를 절단 기저부(3)에 포지티브-피트(positive-fit) 연결하기 위해서, 절단 요소(6)가 가이드 스트립(14)으로서도 지칭되는 프리즘-형상 연결에 의해서 절단 요소(6)의 바닥 측과 절단 요소 기저부(3)의 상부 측 사이에서 안내된다. 협력 구성 요소들의 잠재적인 형상 및 위치 에러들은 구성 요소들의 동일한 축방향 방향 설정 및 클리어런스 피트(clearance fit)의 기술적 의미로의 유닛들, 가이드들, 및 프리즘들의 상호 조화된 허용도에 의해 보상된다.
또한, 절단 요소(6)는 또한, 그의 상부 측(15a)에서 안내된다. 이러한 목적을 위해, 절단 요소(6)는 주택의 새들 루프 또는 가블 루프 방식으로 표면(12)에서 시작하여 절단 요소(6)로 연장하는 반대쪽으로 경사진 두 개의 평탄한 직사각형 루프 슬로프(7)들을 가진다. 이들 루프 슬로프(7)들은 절단 공구(1) 내측으로의 비틀림 없는 삽입을 허용한다.
절단 요소의 표면(12)의 일부를 형성하는 릿지 표면(9)은 두 개의 루프 슬로프(7)들 사이에 위치된다. 릿지 표면(9)의 네 변들은 직사각형을 형성한다. 짧은 변은 바람직하게 릿지 표면(9)들 사이의 거리(b)와 동일하며 직사각형의 긴 변은 바람직하게 루프 슬로프들의 폭(B)과 동일하다(도 11a 참조).
본 발명에 도시된 실시예에서, 루프 슬로프(7)는 절단 요소(6)의 표면(12)에 대해 각도, α= 10°로 연장하며(도 12b 참조), 루프 슬로프(7)들은 릿지 표면(9)에서 시작하여 절단 요소(6)의 에지로 연장한다.
절단 요소(6)를 정밀 끼워 맞춤 방식으로 절단 요소 기저부(3)에 고정하기 위해서, 절단 요소(6)는 바닥 측에 돌출 결합 요소(23)들을 가진다. 따라서 절단 요소(6)는 바닥 측(15b)에서 비틀림 없는 방식으로, 그리고 상부 측(15a)에서 루프 슬로프(7)를 통해서 안내된다. 결합 요소(23)들은 바람직하게 구형 돌기들이다. 결합 요소(23)들은 프리즘 가이드의 일부이다.
다른 특징은 클램핑 클로(17)에 의해 클램핑 홀더(2)의 상부 측에 체결되는, 특별한 설계인 클램핑 클로(5)의 베어링이다. 클램핑 클로(5)는 클램핑 홀더(2)의 경사 평면(16)에 있는 경사 평면(21)에 놓이며 안내 표면(18)에 의해 정밀 끼워 맞춤 방식으로 안내된다(도 3 내지 도 8 참조). 클램핑 클로(17)의 클램핑력은 클램핑 클로의 베어링 지점(19)들이 경사 평면(16)에 도달할 때까지, 클램핑 클로(5)를 경사 평면(16) 상의 클램핑 홀더(2) 상으로 가압한다. 클램핑 스크류(17)의 추가의 조임은 레버 효과로서 작용하며 클램핑 클로(5)의 클램핑 핑거(4)를 절단 요소(6)의 방향으로 클램핑함으로써, 추가의 클램핑력을 절단 요소(6) 상에 가한다. 이러한 클램핑력의 결과로써, 절단 요소(6)는 프리즘의 내측으로 가압되며, 가이드 스트립(14)은 절단 요소 기저부(3) 상으로 가압된다.
이러한 레버 효과를 강화하기 위해서, 클램핑 클로(17)를 위하 베어링 지점(19) 및 리드스루(13)는 경사 평면(21) 상에 서로로부터 가능한 최대 거리에 위치된다.
절단 요소(6)는 바람직하게 세라믹 및/또는 PCBN 또는 CBN 재료로 만들어진다.
절단 요소(6)에는 또한, 경도를 증가시키기 위한 코팅이 제공될 수 있다.

Claims (13)

  1. 반경 방향 및 축 방향으로의 리세싱을 위한 그리고 소위 금속재료의 그루빙을 위한 측면 운동을 위한 절단 공구(1)로서, 클램핑 홀더(2) 및 절단 요소(6)가 놓이는 상기 클램핑 홀더(2)에 체결되는 절단 요소 기저부(3)를 가지며, 상기 절단 요소가 클램핑 클로(5)의 클램핑 핑거(4)에 의해 절단 요소 기저부(3) 상으로 가압되며, 상기 절단 요소(6)가 프리즘에 의해 절단 요소 기저부(3) 상에서 안내되는, 절단 공구에 있어서,
    상기 절단 요소(6)는 클램핑 핑거(4)를 향하는 절단 요소의 평탄한 표면(12)에, 주택의 새들 루프 또는 가블 루프 방식으로 상기 표면에서 시작하여 상기 절단 요소(6) 내측으로 연장하는 반대쪽으로 경사진 두 개의 평탄한 직사각형 루프 슬로프(7)들을 가지며, 상기 클램핑 핑거(4)는 상기 절단 요소(6)를 향하는 바닥 측에, 상기 루프 슬로프(7)들에 맞추어진 두 개의 램프(8)들을 가지며, 상기 절단 요소(6)의 상기 평탄한 표면(12)은 두 개의 영역을 포함하고, 상기 두 개의 영역 사이에 상기 두 개의 루프 슬로프(7)들이 형성되는,
    절단 공구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절단 요소(6)의 표면(12)의 일부를 형성하는 릿지 표면(9)이 상기 두 개의 루프 슬로프(7)들 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는,
    절단 공구.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 릿지 표면(9)은 짧은 변과 긴 변을 갖는 직사각형을 형성하는 것을 특징으로 하는,
    절단 공구.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 직사각형의 짧은 변은 상기 릿지 표면(9)의 폭(b)과 동일하며 따라서 상기 루프 슬로프(7)들 사이의 거리와 동일하며, 상기 직사각형의 긴 변은 상기 루프 슬로프들의 폭(B)과 동일한 것을 특징으로 하는,
    절단 공구.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 루프 슬로프(7)들은 상기 절단 요소(6)의 표면(2)에 대해 15°> α > 5°이며, 상기 루프 슬로프(7)는 상기 릿지 표면(9)에서 시작하여 절단 요소의 에지로 연장하는 것을 특징으로 하는,
    절단 공구.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절단 요소 기저부(3) 및 클램핑 클로(5)는 요철 결합에 의해 정밀 끼워 맞춤으로 상기 클램핑 홀더(2) 상에서 안내되는 것을 특징으로 하는,
    절단 공구.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클램핑 홀더(2) 상에는 후방으로, 즉 절단 요소로부터 멀어지게 경사지고 요부로서 설계되는 경사 평면(16)이 위치되며, 철부로서 설계되는 유사한 경사 평면(21)을 갖는 클램핑 클로(5)가 요철 결합 방식에 의해 정밀 끼워 맞춤으로 상기 요부 상에 놓여 지는 것을 특징으로 하는,
    절단 공구.
  8. 제 7 항에 있어서,
    리브들로서 설계되는 베어링 지점(19)들이 램프(8)들로부터 멀어지는 쪽의 단부에서 클램핑 클로(5)의 경사 평면(21) 상에 위치되며, 상기 클램핑 스크류(17)를 위한 리드스루(13)가 램프(8)들 쪽의 경사 평면(21)의 대향 단부 상에 위치되는 것을 특징으로 하는,
    절단 공구.
  9. 상부 측(15a) 및 바닥 측(15b)을 가지며 상기 상부 측(15a)과 바닥 측(15b)을 연결하는 측 표면(20)을 가지며, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 절단 공구(1)를 위한 세라믹 및/또는 CBN으로 만들어진 절단 요소(6)에 있어서,
    상기 절단 요소(6)는 그의 상부 측(15a)에, 주택의 새들 루프 또는 가블 루프의 방식으로 표면(12)에서 시작하여 절단 요소(6)로 연장하는 반대쪽으로 경사진 두 개의 평탄한 직사각형 루프 슬로프(7)들을 가지는 것을 특징으로 하는,
    절단 요소.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 절단 요소(6)의 표면(12)의 일부를 형성하는 릿지 표면(9)이 상기 두 개의 루프 슬로프(7)들 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는,
    절단 요소.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 루프 슬로프(7)들은 상기 절단 요소(6)의 표면(2)에 대해 15°> α > 5°이며, 상기 루프 슬로프(7)는 상기 릿지 표면(9)에서 시작하여 절단 요소의 에지로 연장하는 것을 특징으로 하는,
    절단 요소.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 절단 요소(6)는 그의 바닥 측에 돌출하는 결합 요소(23)들을 가지는 것을 특징으로 하는,
    절단 요소.
  13. 제 1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 절단 공구(1)를 위한 클램핑 핑거(4)를 갖는 클램핑 클로(5)에 있어서,
    반대 방향으로 경사진 두 개의 평탄한 직사각형 램프(8)들이 주택의 새들 루프 또는 가블 루프의 역형태로서 상기 클램핑 핑거(4) 상에 위치되는 것을 특징으로 하는,
    절단 요소.
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